CN109466035A - 注塑机开合模液压控制系统及注塑机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑机的液压控制系统领域，公开了一种注塑机开合模液压控制系统及注塑机，该注塑机开合模液压控制系统包括锁模油缸、分别连接于锁模油缸的有杆腔和无杆腔的第一工作油路和第二工作油路，以及用于控制锁模油缸的伸缩切换的比例方向阀，比例方向阀连接有分别接通压力油源和油箱的进油油路与回油油路，第二工作油路包括连接至比例方向阀的进油分支油路以及差动合模分支油路，差动合模分支油路上设置有能够选择所述回油油路连通连通至油箱或无杆腔的选择导通阀组，其通过对液压控制系统的改变，使得差动合模时锁模油缸的可控性提高。

Description

注塑机开合模液压控制系统及注塑机

技术领域

本发明涉及注塑机的液压控制系统，具体地涉及一种注塑机开合模液压控制系统及注塑机。

背景技术

注塑机从关模开始到开模结束，中间至少需要经过慢合模——快合模——慢合模——高压锁模——多级注射——多级保压——预塑——冷却定型——慢开模——快开模——慢开模——顶出等动作，每个动作中对于压力和速度均有不同的要求。出于多方面因素考虑，现有的注塑机往具有差动合模动作，即，将锁模油缸的有杆腔排出的压力油与系统的P口压力油共同引入锁模油缸的无杆腔内，以加速锁模油缸的活塞杆伸出动作，加快合模过程。

现有的注塑机开合模液压控制系统，多与图1所代表的现有技术的液压控制系统相近似，其包括开合模换向阀V1、实现差动合模功能的换向阀V2,实现液压安全的安全V4及其控制换向阀V3，以及实现开模定位的刹车阀V6及其控制阀V5。图1中所示的液压控制系统中，当系统工作于差动合模状态时，换向阀V2时锁模油缸的两腔连通处，锁模油缸的有杆腔的回油油路与系统泵入压力油的P口的压力油在安全阀V4之前进行合流，并经过安全法V4流入锁模油缸的无杆腔内。由于安全阀V4本身不具有比例控制部分，无法对流入和流出的油液进行流量控制，此时，即使将开合模换向阀V1换成具有闭环控制功能的比例方向阀，也只能过对进油过程进行控制，仍然无法控制有杆腔的回油油路内的油液，这就会导致合模可控性差。此外，差动合模动作时，锁模油缸的无杆腔的流量为系统的P口流量与有杆腔回油流量之和，为了保证安全阀V4的正常工作，不得不考虑差动合模工况下的流量，因此，在图1所示的系统中，安全阀V4需要依照差动合模时的流量选择具有满足需求的额定流量的安全阀V4。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种注塑机开合模液压控制系统及注塑机，其通过对液压控制系统的改变，使得差动合模时锁模油缸的可控性提高。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种注塑机开合模液压控制系统，注塑机开合模液压控制系统，包括锁模油缸、分别连接于所述锁模油缸的有杆腔和无杆腔的第一工作油路和第二工作油路，以及用于控制所述锁模油缸的伸缩切换的比例方向阀，所述比例方向阀连接有分别接通压力油源和油箱的进油油路与回油油路，所述第二工作油路包括连接至所述比例方向阀的进油分支油路以及差动合模分支油路，所述差动合模分支油路上设置有能够选择所述回油油路连通连通至所述油箱或所述无杆腔的选择导通阀组。

优选地，所述差动合模分支油路包括以所述回油油路接入点为分支点的第一分支油路和第二分支油路，所述选择导通阀组包括分别设置于第一分支油路和第二分支油路上的第一选通阀和选通控制阀单元，所述第一选通阀的一阀口连接至所述无杆腔、另一阀口连接并受控于所述选通控制单元，并能够在所述选通控制单元的控制下选择将所述回油油路接通至所述无杆腔或接通至油箱。

优选地，所述回油油路与所述选通控制单元之间设置有第一控制油路，所述选通控制单元包括设置于所述第一控制油路的差动合模控制阀，以及受控于所述差动合模控制阀的第二选通阀，所述第二选通阀具有液控腔，所述液控腔连通至所述差动合模控制阀以控制所述第二选通阀工作于导通位或截止位，

在所述导通位，所述第二选通阀连通所述回油油路与油箱；及，

在所述截止位，第二选通阀隔断所述第二分支油路与与油箱。

优选地，所述第二选通阀与油箱之间连接有背压回油路，所述背压回油路上设置有用于控制所述液控腔的流量以控制所述第二选通阀开启速度的背压阀组。

优选地，所述背压阀组包括背压选择阀以及设置于所述背压选择阀与油箱的连接油路上并用于控制所述有杆腔的背压压力的阻尼装置。

优选地，所述阻尼装置包括两个截流面积不同的阻尼器，以使得所述第二选通阀获得不同的开启速度。

优选地，所述第二工作油路上设置有安全阀组，该安全阀组包括：

安全阀，设置于所述差动合模分支油路接入所述无杆腔的位置之前，并用于连通或截止所述第二工作油路与所述无杆腔；

电液换向阀，用于选择将所述安全阀的控制油液接通至油箱或第二工作油路；

安全门，用于控制所述电液换向阀切换工位以选择将所述安全阀的控制油液接通至油箱或第二工作油路。

优选地，所述比例方向阀为电液比例方向阀。

本发明另一方面提供一种注塑机，该注塑机具有上述的注塑机开合模液压控制系统。

通过采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

(1)根据背景技术所介绍的，锁模油缸至少包括开模、合模及差动合模三个工况，通过差动合模分支油路的设置，使得该注塑机开合模液压控制系统工作于差动合模工况时，锁模油缸的有杆腔回油首先经过第一工作油路进入比例方向阀内进行比例控制，再经过差动合模分支油路流至锁模油缸的无杆腔，换言之，比例方向阀可以同时控制压力油源输入至无杆腔的流量以及有杆腔回流至无杆腔的流量，无杆腔的流入流量为上述两部分受控的流量之和，锁模油缸再差动合模时，无杆腔流入的油液流量可控，差动合模的速度控制性提高；

(2)比例方向阀在采用了电液比例方向阀后，利用电液比例控制具有良好的闭环控制精度，使得差动合模的无杆腔控制精度得到极大的提高；

(3)在差动合模工况下，有杆腔的回油油液与压力油源的输入油液回合在安全阀组之后，因此，安全阀组内的阀可以按照第二工作油路的最大工作流量进行选型，而不必考虑差动合模工况的流量的增加，因此，同等条件下，本发明中的安全阀组内的阀的规格较现有技术中的安全阀组的规格小，液压系统的成本降低；

(4)在合模工况下，打开安全门以通过电液换向阀关闭安全阀，此时，安全阀的关闭使得第二工作油路的优雅升高，进而关闭第一选通阀，完全切断锁模油缸的无杆腔的进油，停止合模动作。整个液压系统的安全性进一步提高。

本发明的其他技术效果，将在具体实施例中予以具体阐述。

附图说明

图1是背景技术中提及的代表现有注塑机开合模液压控制系统原理图；

图2是本发明的注塑机开合模液压控制系统的原理图。

附图标记说明

1-锁模油缸；2-第一工作油路；3-第二工作油路；30-进油分支油路；31-差动合模分支油路；310-第一分支油路；311-第二分支油路；4-进油油路；5-回油油路；6-差动合模汇流点；7-选择导通阀组；8-第一控制油路；9-背压回油油路；10-阻尼装置；P-压力油源；T-油箱；X1-回油油路接入点；V1-比例方向阀；V2-第一选通阀；V3-电液换向阀；V4-安全阀；V5-背压选择阀；V6-差动合模控制阀；V7-第二选通阀。

具体实施方式

首先需要说明的是，在下文的描述中，所使用的“第一”、“第二”等术语主要是为了更清楚地描述技术方案而进行的区分，并不代表相互区分的零部件或者连接管路之间存在实质性的区别。

如图2中所示，根据本发明的一种优选实施方式的注塑机开合模液压控制系统，包括锁模油缸1，其有杆腔和无杆腔上分别连接有第一第一工作油路2和第二工作油路3。注塑机开合模液压控制系统还包括对锁模油缸1提供压力油液的压力油源P以及接收锁模油缸1的有杆腔或无杆腔回油的油箱T。

为实现锁模油缸1的伸缩换向，压力油源P和油箱T共同连接有比例方向阀V1，并且，该比例方向阀V1优选为采用电液比例控制的三位四通且具有O型中位机能的电液比例方向阀，以实现闭环方式对流入第一工作油路2和第二工作有路3的油液进行精确控制，提高锁模油缸1的动作平稳性。O型中位机能使得比例方向阀V1工作于中位时，锁模油缸1可靠停止。

压力油源P通过进油油路4连通比例方向阀V1的P1口，油箱T通过回油油路5连通比例方向阀V1的T1口。凡是流经比例方向阀V1的油液，均能过受其比例控制。

第二工作油路3包括连接至比例方向阀V1的进油分支油路30以及差动合模分支油路31，其中：差动合模分支油路31在液压系统工作在差动合模工况下，而在该差动合模分支油路31上，设置有能给选择回油油路5连通至油箱P或无杆腔的选择导通阀组7。

差动合模工况的设置，是为了提高合模阶段的效率，但如图1中所代表的现有的注塑机开合模液压控制系统，当它工作于差动合模工况时，锁模油缸的有杆腔回油不再经过任何能够控制其流量的阀。而区别于此，本发明中的选择导通阀组7能过选择回油油路5接通至油箱P或锁模油缸1的无杆腔。则当锁模油缸1工作于除差动合模工况之外的两个工况下时，回油油路5接回油箱T以回油；但当锁模油缸1进入差动合模工况时，选择导通阀组选择性截断回油油路5与油箱T，而将锁模油缸1的有杆腔的回油油液引入差动合模分支油路31以进入锁模油缸1的无杆腔。自锁模油缸1的我有杆腔流出的回油油液必须经过比例方向阀V1才能进入差动合模分支油路31，因此，可以将这部分流入锁模油缸1的无杆腔的油液视为可控油液，差动合模时流入无杆腔的另一部分压力油也经过比例方向阀V1，这部分油液亦为受控油液，因此，差动合模工况下，锁模油缸1的动作可控性大大提高。进一步地，差动合模分支油路31包括以回油油路接入点X1为分支点的第一分支油路310和第二分支油路311，且当回油油路5内的油液流入第一分支油路310时，为差动合模工况。

选择导通阀组7包括分别设置于第一分支油路310和第二分支油路311上的第一选通阀V2和选通控制阀单元，其中，第一选通阀V2为一插装阀，其具有控制油口A、能够连接至回油油路5的T1口和能够将T1口流入油液输出至第二工作油路3的C口，控制油口A接收来自进油分支油路30的压力油，以带动阀芯动作进而控制第一选通阀V2的C口和T1口的导通与截止。

选通控制单元与回油油路5之间连接有第一控制油路8，选通控制单元进一步包括设置于第一控制油路8的差动合模控制阀V6，以及受控于差动合模控制阀V6的第二选通阀V7。

第二选通阀V7的T1口与第一选通阀V2的T1口相通，当且仅当第二选通阀V7的阀口关闭时，锁模油缸1能过进行差动合模动作。第二选通阀V7具有液控腔，用于控制第二选通阀V7的阀芯的动作，该液控腔内的控制油液来自差动合模控制阀V6。也即使是说，差动合模控制阀V6控制第二选通阀V7的阀芯动作，。以使其进入导通位或截止位。

并且，在导通位，第二选通阀V7连通回油油路5与油箱T；

在截止位，第二选通阀V隔断第二分支油路311与与油箱T，以使锁模油缸1进入差动合模工况。

第二选通阀V7与油箱T之间连接有背压回油路9，背压回油路9上设置有用于控制第二选通阀V7的液控腔的流量以控制所述第二选通阀V7开启速度的背压阀组。

在锁模油缸1工作于开模工况时，在慢速开模阶段需要控制开模定位精度，通过背压回油油路9控制第二选通阀V7的开启速度及开口大小，相当于给锁模油缸的的有杆腔增加一个背压，以实现开模定位精度的控制。

背压阀组包括背压选择阀V5以及设置于背压选择阀V5与油箱T的连接油路上并用于控制有杆腔的背压压力的阻尼装置10。且作为本发明的进一步优选，阻尼装置10包括两个截流面积不同的阻尼器，以使得第二选通阀V7接通不同的阻尼器能够获得不同的开启速度。也即是说，在开模工况下，控制背压选择阀V5的电磁铁D3得电，以使背压选择阀V5上的A3阀口与阻尼装置10接通，从而实现锁模油缸1的有杆腔具有合适的背压。

更进一步地，第二工作油路3上设置有安全阀组，该安全阀组包括：安全阀V4、电液换向阀V3及安全门。其中：

安全阀V4设置于差动合模分支油路接入所述无杆腔的差动合模汇流点6之前，并用于连通或截止第二工作油路3与锁模油缸1的无杆腔；电液换向阀V3用于选择将安全阀V4的控制油液接通至油箱T或接通第二工作油路3；

安全门用于提供电液换向阀V3的控制油液以控制电液换向阀V3切换工位，以实现将所述安全阀V4的控制油液接通至油箱T或第二工作油路3。

通过采用上述技术方案，即使在差动合模工况下，安全阀V4中的流量(此时为整个工作过程中流量最大的时刻)也仅有来自比例方向阀V1的压力油，而来自锁模油缸1的有杆腔的压力油在差动合模汇流点6处与比例方向阀V1的压力油汇合，并最终流入锁模油缸1的无杆腔内。因此，应用本发明的技术方案，安全阀V4的额定流量可以在同等条件下小于现有的安全阀，从而降低了整个液压控制系统的制造成本。

以下给出锁模油缸1的三个工况的油路走向，以便于本领域技术人员理解与油路连接：

合模工况：在安全门关闭，电液换向阀V3动作，其上的A2口和T相通，比例方向阀V1的电磁铁D1得电动作，比例方向阀的P口与其上的A口相通、且B口与骑上的T1口相通，压力油源P流入的压力油通过比例方向阀V1流入安全阀V4，安全阀V4的控制油口与油箱T相通，在压力油的压力下打开进入锁模油缸1的无杆腔，此时第一选通阀V2在其控制油腔和弹簧作用力下是关闭的。压力油推动锁模油缸1的活塞前进，而有杆腔的油通过比例方向阀V1到第二选通阀V7，第二选通阀V7的控制油液依次经过阀口C1-A3-T回油箱T，有杆腔的油克服第二选通阀V7内的弹簧力，顶开第二选通阀V7回油箱T；

开模工况：比例方向阀V1的电磁铁D2得电动作，阀口P与B导通、A与T1导通，压力油通过比例方向阀V1进到有杆腔，压力油推动锁模油缸1的活塞后退，而无杆腔的油到安全阀V4，无杆腔的油液压力克服安全法V4的弹簧力，顶开安全阀V4，再进入比例方向阀V1，通过比例方向阀V1流入到第二选通阀V7，第二选通阀V7的控制油液依次经过阀口C1-A3-T后回油箱T，有杆腔的油顶开第二选通阀V7回油箱T，实现开模动作。

差动合模工况，开模腔的油通过比例方向阀V1到第二选通阀V7，这时差动合模控制阀V6的电磁铁D4动作，其上的阀口T1和C1导通，第二选通阀V7在控制油液和弹簧作用力下保持关闭。由于锁模油缸1的无杆腔面积大于有杆腔，此时无杆腔的液压推力远大于有杆腔，两个腔的液压力的合力(两腔压力差值)推动活塞继续前行，有杆腔内的液压油产生压缩力，由于此时第二选通阀V7关闭，液压油此时克服第一选通阀V2的控制油压力和弹簧作用力，进入无杆腔内，形成循环封闭回路，来自压力油源P的压力油和有杆腔的油一起进入无杆腔，从而实现快速差动合模动作。

另有杆腔回油是通过比例方向阀V1后再通过第一选通阀V2阀进入到无杆腔，液压油路压力油和回油均通过比例方向阀V1,锁模油缸1的动作可控性更好。

此外，本发明还提供一种注塑机，其具有上述的注塑机开合模液压控制系统。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种注塑机开合模液压控制系统，包括锁模油缸(1)、分别连接于所述锁模油缸(1)的有杆腔和无杆腔的第一工作油路(2)和第二工作油路(3)，以及用于控制所述锁模油缸(1)的伸缩切换的比例方向阀(V1)，所述比例方向阀(V1)连接有分别接通压力油源(P)和油箱(T)的进油油路(4)与回油油路(5)，其特征在于，所述第二工作油路(3)包括连接至所述比例方向阀(V1)的进油分支油路(30)以及差动合模分支油路(31)，所述差动合模分支油路(31)上设置有能够选择所述回油油路(5)连通连通至所述油箱(P)或所述无杆腔的选择导通阀组(7)。

2.根据权利要求1所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述差动合模分支油路(31)包括以所述回油油路接入点(X1)为分支点的第一分支油路(310)和第二分支油路(311)，所述选择导通阀组(7)包括分别设置于第一分支油路(310)和第二分支油路(311)上的第一选通阀(V2)和选通控制阀单元，所述第一选通阀(V2)的一阀口连接至所述无杆腔、另一阀口连接并受控于所述选通控制单元，并能够在所述选通控制单元的控制下选择将所述回油油路(5)接通至所述无杆腔或接通至油箱(T)。

3.根据权利要求2所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述回油油路(5)与所述选通控制单元之间设置有第一控制油路(8)，所述选通控制单元包括设置于所述第一控制油路(8)的差动合模控制阀(V6)，以及受控于所述差动合模控制阀(V6)的第二选通阀(V7)，所述第二选通阀(V7)具有液控腔，所述液控腔连通至所述差动合模控制阀(V6)以控制所述第二选通阀(V7)工作于导通位或截止位，在所述导通位，所述第二选通阀(V7)连通所述回油油路(5)与油箱(T)；及，

在所述截止位，第二选通阀(V7)隔断所述第二分支油路(311)与与油箱(T)。

4.根据权利要求3所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述第二选通阀(V7)与油箱(T)之间连接有背压回油路(9)，所述背压回油路(9)上设置有用于控制所述第二选通阀(V7)的液控腔的流量以控制所述第二选通阀(V7)开启速度的背压阀组。

5.根据权利要求4所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述背压阀组包括背压选择阀(V5)以及设置于所述背压选择阀(V5)与油箱(T)的连接油路上并用于控制所述有杆腔的背压压力的阻尼装置(10)。

6.根据权利要求5所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述阻尼装置(10)包括两个截流面积不同的阻尼器，以使得所述第二选通阀(V7)获得不同的开启速度。

7.根据权利要求1所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述第二工作油路(3)上设置有安全阀组，该安全阀组包括：

安全阀(V4)，设置于所述差动合模分支油路接入所述无杆腔的位置之前，并用于连通或截止所述第二工作油路(3)与所述无杆腔；

电液换向阀(V3)，用于选择将所述安全阀(V4)的控制油液接通至油箱(T)或第二工作油路(3)；

安全门，用于控制所述电液换向阀(V3)切换工位以选择将所述安全阀(V4)的控制油液接通至油箱(T)或第二工作油路(3)。

8.根据权利要求1所述的注塑机开合模液压控制系统，其特征在于，所述比例方向阀(V1)为电液比例方向阀。

9.一种注塑机，其特征在于，该注塑机具有如权利要求1-8中任意一项所述的注塑机开合模液压控制系统。